Резистор продвинутый

Резистор, учитывающий погрешность задания сопротивления и шумы.

Тип: AcausalElectricPowerSystems.Passive.Resistor

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Electrical/Passive/Resistor (Advanced)

Описание

Блок Резистор продвинутый представляет собой модель линейного резистора с возможностью моделировать следующие эффекты:

Погрешности значения сопротивления.
Шумы в процессе работы.
Термические зависимости параметров.

Вы можете независимо включать и выключать перечисленные опции. Когда все дополнительные опции выключены, поведение компонента идентично блоку Резистор.

В своей простейшей форме блок Резистор продвинутый моделирует линейный резистор, описываемый следующим уравнением:

где

— ток;
— напряжение;
— сопротивление.

Погрешности

Вы можете добавить погрешность к номинальному значению, заданному для параметра Сопротивление. В технических описаниях такая погрешность обычно указывается. В таблице показано, как блок применяет погрешность и рассчитывает сопротивление в зависимости от выбранного значения параметра Применение погрешности.

Значение параметра Применение погрешности Значение сопротивления

Значение параметра Применение погрешности	Значение сопротивления
`Без погрешности`
`Случайное смещение к значению сопротивления`	Равномерное распределение: Нормальное распределение:
`Сопротивление увеличивается на указанное значение погрешности`
`Сопротивление уменьшается на указанное значение погрешности`

Без погрешности

Случайное смещение к значению сопротивления

Равномерное распределение:

Нормальное распределение:

Сопротивление увеличивается на указанное значение погрешности

Сопротивление уменьшается на указанное значение погрешности

В таблице:

— номинальное сопротивление, значение параметра Сопротивление;
— погрешность, значение параметра Погрешность сопротивления (%)/100;
— значение параметра Число стандартных отклонений;
и — стандартные функции для генерации случайных чисел с равномерным и нормальным распределением.

Тепловой шум

Блок резистора может генерировать ток теплового шума. Если вы установите флажок для параметра Включить моделирование шума, то к определяющим уравнениям добавляется дискретная переменная для представления теплового шума:

Если интервал между шагами расчета равен , то тепловой шум определяется следующим образом:

где

— постоянная Больцмана, 1.3806504e-23 Дж/К;
— температура;
— сопротивление;
— случайное число с нулевым средним и единичным стандартным отклонением;
— двухстороннее распределение мощности теплового шума (односторонний эквивалент равен ).

Блок генерирует шум согласно нормальному распределению, используя генератор случайных чисел. Вы можете влиять на генерацию случайных чисел, настроив параметр Повторяемость:

Не повторять — seed случайного генератора меняется каждый раз, когда вы запускаете модель.
Задать начальное значение генератора ПСП — позволяет задать явное значение seed с помощью параметра Начальное значение генератора ПСП.

Моделирование тепловых эффектов

Вы можете открыть тепловой порт, чтобы указать, как изменяется значение сопротивления в зависимости от температуры, и задать теплоемкость. Чтобы открыть тепловой порт, включите параметр Тепловой порт.

Ограничения

Моделирование с включенным шумом замедляет моделирование. Если вы включаете шум, выберите такой интервал между шагами расчета, чтобы шум генерировался только на интересующих вас частотах, но не выше.

Переменные

Используйте группу параметров Целевые значения, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных параметров блока перед моделированием. Для получения дополнительной информации см. Настройка физических блоков с помощью целевых значений.

Порты

Ненаправленные

# + — положительный
электричество

Details

Электрический порт, представляет собой положительную клемму.

Имя для программного использования

p

# – — отрицательный
электричество

Details

Электрический порт, представляет собой отрицательную клемму.

Имя для программного использования

n

# H — тепловой порт
тепло

Details

Тепловой порт.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите флажок Тепловой порт.

Имя для программного использования

thermal_port

Параметры

Основные

# Сопротивление — номинальное значение сопротивления
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

Номинальное значение сопротивления. Значение сопротивления должно быть больше нуля.

Единицы измерения	`Ohm` \| `mOhm` \| `kOhm` \| `MOhm` \| `GOhm`
Значение по умолчанию	`1.0 Ohm`
Имя для программного использования	`R_nominal`
Вычисляемый	Да

# Применение погрешности — применение погрешности
Без погрешности | Случайное смещение к значению сопротивления | Сопротивление увеличивается на указанное значение погрешности | Сопротивление уменьшается на указанное значение погрешности

Details

Выберите способ применения погрешности во время моделирования:

Без погрешности — блок не применяет погрешность, использует номинальное значение сопротивления.
Случайное смещение к значению сопротивления — блок применяет случайное смещение к значению сопротивления в пределах погрешности. Вы можете выбрать равномерное или нормальное распределение для расчета случайного числа с помощью параметра Тип распределения погрешности.
Сопротивление увеличивается на указанное значение погрешности — сопротивление увеличивается на указанное значение погрешности.
Сопротивление уменьшается на указанное значение погрешности — сопротивление уменьшается на указанное значение погрешности.

Значения	`None - use nominal value` \| `Random tolerance` \| `Apply maximum tolerance value` \| `Apply minimum tolerance value`
Значение по умолчанию	`None - use nominal value`
Имя для программного использования	`tolerance_application_type`
Вычисляемый	Нет

# Погрешность сопротивления (%) — погрешность сопротивления

Details

Погрешность сопротивления, указанная в техническом паспорте.

Значение по умолчанию	`5.0`
Имя для программного использования	`tolerance`
Вычисляемый	Да

# Тип распределения погрешности — тип распределения погрешности
Равномерное распределение | Нормальное распределение

Details

Выберите тип распределения:

Равномерное распределение — равномерное распределение.
Нормальное распределение — нормальное распределение.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Применение погрешности значение Случайное смещение к значению сопротивления.

Значения	`Uniform` \| `Gaussian`
Значение по умолчанию	`Uniform`
Имя для программного использования	`tolerance_distribution_type`
Вычисляемый	Нет

# Число стандартных отклонений — используется для вычисления нормально распределенных случайных чисел

Details

Число стандартных отклонений для вычисления нормально распределенных случайных чисел.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тип распределения погрешности значение Нормальное распределение.

Значение по умолчанию	`4.0`
Имя для программного использования	`number_of_standard_deviations`
Вычисляемый	Да

Шум

# Включить моделирование шума — включить моделирование эффекта шума

Details

Установите флажок для моделирования эффекта шума.

Зависимости

Установка флажка Включить моделирование шума открывает связанные параметры.

Значение по умолчанию	`false (выключено)`
Имя для программного использования	`enable_noise`
Вычисляемый	Нет

Details

Значение температуры, при которой будет моделироваться резистор.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Включить моделирование шума.

Единицы измерения	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
Значение по умолчанию	`25.0 degC`
Имя для программного использования	`T_device`
Вычисляемый	Да

# Период дискретизации — период генерации шумовых значений
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Определяет частоту генерации случайных чисел для источника шума. Установите это значение так, чтобы оно отражало частоты, представляющие интерес в вашей модели. Слишком маленький интервал между шагами расчета приведет к неоправданному замедлению моделирования.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Включить моделирование шума.

Единицы измерения	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
Значение по умолчанию	`1e-3 s`
Имя для программного использования	`sample_time`
Вычисляемый	Да

# Повторяемость — управление генератором случайных чисел
Не повторять | Задать начальное значение генератора ПСП

Details

Чтобы управлять генератором случайных чисел, установите для этого параметра следующее значение:

Не повторять — seed случайного генератора меняется каждый раз, когда вы запускаете модель.

Задать начальное значение генератора ПСП — позволяет задать явное значение seed с помощью параметра Начальное значение генератора ПСП.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Включить моделирование шума.

Значения	`Not repeatable` \| `Specify seed`
Значение по умолчанию	`Not repeatable`
Имя для программного использования	`repeatability`
Вычисляемый	Нет

# Начальное значение генератора ПСП — начальное значение генерации случайных чисел

Details

Начальное значение должно быть 0 или положительным целым числом.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Включить моделирование шума и значение Задать начальное значение генератора ПСП для параметра Повторяемость.

Значение по умолчанию	`0`
Имя для программного использования	`seed`
Вычисляемый	Да

Тепловые

# Тепловой порт — включение теплового порта

Details

Нужно ли включать тепловой порт блока и моделировать влияние выделяемого тепла и температуры устройства.

Значение по умолчанию	`false (выключено)`
Имя для программного использования	`has_thermal_port`
Вычисляемый	Нет

Details

Коэффициент в уравнении , описывающем сопротивление как функцию температуры.

Значение по умолчанию для меди.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, включите параметр Тепловой порт.

Единицы измерения	`1/K` \| `1/degR` \| `1/deltaK` \| `1/deltadegC` \| `1/deltadegF` \| `1/deltadegR`
Значение по умолчанию	`0.00393 1/K`
Имя для программного использования	`alpha`
Вычисляемый	Да

Details

Температура , для которой задано номинальное сопротивление .

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, включите параметр Тепловой порт.

Единицы измерения	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
Значение по умолчанию	`25.0 degC`
Имя для программного использования	`T_measurement`
Вычисляемый	Да

# Теплоемкость — тепловая масса, связанная с тепловым портом
J/K | kJ/K

Details

Тепловая масса, связанная с тепловым портом H. Она представляет собой энергию, необходимую для повышения температуры теплового порта на один градус.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, включите параметр Тепловой порт.

Единицы измерения	`J/K` \| `kJ/K`
Значение по умолчанию	`100.0 J/K`
Имя для программного использования	`thermal_mass`
Вычисляемый	Да